可编程快脉冲电源的研制

介绍了一种脉宽在0.45–8.5μs、幅度在100–300 V内可调,脉冲上升时间<30 ns的电源研制方案,阐述了电源的工作原理及调试过程。实验结果表明,设计的快脉冲电源稳定性高、电路简单。     

SSRF储存环注入脉冲电源的设计

本文介绍了采用固态半导体放电开关实现的1.7 kV、10 kA的Septum电源和7.8 kV、3.7 kA的Kicker电源,详细分析了两台脉冲电源的电容器充电电源、脉冲放电开关、放电回路结构、热漂移校正等问题.原型样机的结果表明,其电流幅度稳定性都优于±0.1%,其他主要指标均可达到设计要求.     

纳秒级快控全固态高压脉冲电源设计

高压脉冲电源在核技术中有着广泛的应用,它主要包括高压直流电源及脉冲调制两个部分.分别利用串联谐振高频逆变器和高压绝缘栅场效应管串联技术设计了高压直流电源和脉冲调制器,对高压直流电源的主电路、控制电路、高压变压器及固态开关进行了说明分析.电源最大输出电压达到6kV,能单次调制和连续调制,最后制作了样机进行了测试,实验数据表明,该电源系统设计合理,上升沿时间达到ns级,能达到快速调制的要求.     

建立快脉冲硬X射线标准场的展望

提出了用研制的可重复频率快脉冲硬X射线源建立标准场的设想。对该辐射源的结构、特性以及现已取得的实验参数进行了描述,阐述了目前存在的技术难题,并对这些问题提出了解决方案。最后,对该辐射场的应用前景进行了展望。     

脉冲强磁场高功率脉冲电源系统研制

本文介绍了用于脉冲强磁场大功率电源系统工作原理及研制工作。该系统由58台55心电容器提供1．0MJ储能，采用真空合闸开关作为主放电开关，由大功率二极管和电阻串联构成续流回路。整个脉冲电源系统可以输出最大脉冲宽度30ms，峰值30kA可调脉冲电流，以适应不同参数脉冲磁体实验需要。初步实验已达到30ms脉宽、35T脉冲磁场，该脉冲电源系统工作稳定可靠，具有抗干扰能力，达到设计参数要求，为今后更高参数脉冲强磁场科学实验装置研制提供了重要参考。     

ns脉冲中子发生器切割板电压计算

给出了ns脉冲中子发生器切割器电源电压与切割器几何尺寸、氚粒子注入能量、切割脉冲宽度、切割器电源频率之间的关系。     

50kV,1ns前沿高压脉冲源的研制

介绍了50kV,1ns前沿高压脉冲源的工作原理及设计部件的研制,给出了脉冲高压源的输出波形,该高压脉冲源与有界波电磁脉冲模拟器辐照天线相接,可在其工作空间内产生前沿为1．2ns,脉宽为50ns的电磁环境,用于电子系统的电磁脉冲效应研究。     

质子治疗装置脉冲电源研制

上海质子治疗装置项目中质子注入系统凸轨磁铁需要脉冲电源励磁,要求两台电源脉冲峰值幅度可调和波形一致,且运行可靠。本文介绍了凸轨磁铁脉冲电源的设计和测试。脉冲电源电路采用LC串联谐振作为脉冲成形发生电路,电路设计可调电感用于调整波形脉宽。晶闸管为电流开关,快恢复二极管串联晶闸管弥补大功率晶闸管的关断延迟和下冲,并增加饱和电抗器抑制励磁电流反向电流尖峰。测试结果表明,当励磁电流峰值为3 732 A时,励磁电流触发抖动小于±25 ns,励磁电流峰值重复稳定度小于0.1%,反向电流尖峰下降为峰值电流的3.75%,快恢复二极管和饱和电感器对抑制励磁电流反冲的效果明显,满足了设计要求。     

快脉冲二极管运行监测探头研制

研制了真空二极管电流电压参数监测用的电容分压器、微分环以及标定实验平台,对其工作原理及结构进行了描述,完成了探测器灵敏度实验标定和理论模拟,确定了探测器灵敏度的参数.从而解决了该探测器离线标定和在线使用之间的矛盾,并验证了设计的合理性.     

两级拓扑结构的脉冲电源控制策略研究

介绍了兰州重离子加速器冷却储存环（HIRFL-CSR）脉冲电源,并对主环（CSRm）四极铁电源运行过程中的纹波和电流误差进行了理论分析,给出了一种带前级调压的斩波电源解决方案。对拓扑结构的控制策略仿真,并在数字电源平台上进行实验,结果表明,主电路结构和控制方式是切实可行的。     

600 kV毫微秒脉冲中子发生器研制

研制了600kVns脉冲中子发生器(CPNG 6)。CPNG 6由高压电源(输出电压为600kV,电流为15mA,高压稳定度和纹波均≤0.1%)、2214mm×1604mm×1504mm不锈钢高压电极及安装在内的高频离子源、预加速间隙透镜、初聚焦系统、切割器、90°磁分析器等构成的头部设备,均匀场加速管,漂移管,偏转磁铁,0°直流束和45°脉冲束流管道,无油分子泵真空系统等组成。在脉冲束流管道上安装有强流毫微秒脉冲化聚束装置。阐述了该器的方案要点和各部件的主要技术性能及特点。     

兰州重离子加速器数字脉冲电源同步功能的实现

介绍了同步加速器脉冲电源的同步性能对提高加速器性能的重要性,提出了一种基于FPGA的、适用于全数字脉冲电源的可编程片上系统实现方案,该方案以光纤及连接器为信号载体、以同步光纤组件模块为核心部件。测试结果表明,该方案满足数字脉冲电源的功能性要求,且达到设计指标。     

用于可编程脉冲电源的新型波形发生器及显示器研究

针对中国散裂中子源(CSNS)工程快循环同步加速器(RCS)注入系统涂抹凸轨磁铁脉冲电源的需求,设计了一种采用FPGA+DSP结构的高速数字采集与处理系统实现可编程脉冲电源给定波形的产生与输出电流的探测显示。通过研究DSP与上位机基于UDP协议的千兆以太网通讯、DSP与FPGA间高速串行接口技术的数据传输方式,使电源实现了在线实时输出任意波形脉冲电流和显示电源的输出电流波形,为任意波形发生器及显示器的设计提供了新方法。     

积分分离的电子回旋共振加热高压脉冲电源模糊控制研究

基于四极管的电子回旋共振加热负高压脉冲电源是支持回旋管工作的关键组件,对稳态误差精度和响应速度等性能有较高的要求。分析了电源系统的工作原理,给出了数学模型。针对四极管的非线性特点和电源的控制要求,将智能控制方法与电源技术相结合,提出积分分离模糊控制器的控制策略。通过仿真实验,与传统PID控制策略进行比较,结果表明,该控制器具有抑制超调、自适应自调节的功能,为实现高性能的负高压脉冲电源提供了一种新的控制策略,同时也为智能化数字控制的实现打下基础。     

基于脉冲步进调制技术的ECRH全固态阳极高压电源控制系统设计

电子回旋共振管是产生高功率毫米微波的真空电子器件,在可控热核聚变研究、雷达等领域中有重要的应用。针对可控热核聚变研究中1 MW/105 GHz回旋管加热系统阳极电源幅度可调且调制的要求,使用高频开关电源技术和脉冲步进调制技术（PSM）研制了全固态阳极高压电源。重点阐述了阳极高压电源实现稳压、调制、前沿时间可调功能的软件控制算法,并通过实验对设计进行了验证。该阳极高压电源具有单脉冲、多脉冲调制和六电平预置波形等3种模式输出功能;输出参数达到35 kV/200 mA,波形前沿3 ms内可调,最大调制频率为1 kHz,调节精度在100 V以内。设计的控制方法也可应用于其他大功率微波源。     

基于脉冲功率装置的圆柱腔体系统电磁脉冲研究

通过在中国工程物理研究院流体物理研究所的脉冲功率装置上开展圆柱腔体X射线辐照实验,研究了腔体系统电磁脉冲（腔体SGEMP）效应。应用一种网拍天线进行了圆柱腔体中电场的测量。此外,通过时域有限差分（FDTD）和粒子模拟（PIC）的数值方法,进行了腔体内电磁场的计算。研究发现,腔体内的气体会显著降低电场强度,而电场强度也会随剂量率的增加而增加。     

强流脉冲中性源的等离子体发生器电源

本文叙述了强流脉冲中性源等离子体发生器电源的特殊要求,给出了用于7×35cm~2大面积源的灯丝电源和弧流电源的主电路。     

The Power Supply System for HL-2A Tokamak＇s Magnetic Field

The highpower pulsed power supply system for the magnetic field of the HL-2A Tokamak is described in this paper. The total output power of its eight magnetic field power supply units of nearly 250 MW. Their highest DC output voltage and current are 3510 V and 45 kA, respectively. All the units are operated in a pulsed mode. The pulse duration is 5 s, and the cyclic period is 15 min. The power supply system consists mainly of pulsed flywheel motor generators, rectifying transformers, thyristor converters, diode rectifiers and switches. The system incorporates many key technologies-supply equalization with two generators and four diode bridges, constant-angle phase triggers with a wide frequency range, current equalization, a status detector for the high current 6-phase converter, and advanced monitoring based on a programmable logic computer and engineering parameter measurement. The experimental results show that the performance of the power supply system satisfies the requirements of HL-2A experiments very well.